DD232408A3

DD232408A3 - FRICTIONAL DAMPER FOR VIBRATED MACHINES AND DEVICES, IN PARTICULAR DRUM MACHINES

Info

Publication number: DD232408A3
Application number: DD24764883A
Authority: DD
Inventors: Erich Barth; Henry Bochmann; Harry Kempe; Volkmar Solbrig; Manfred Stoll; Klaus Unger; Goetz Voidel
Original assignee: Schwarzenberg Waschgeraete
Priority date: 1983-02-02
Filing date: 1983-02-02
Publication date: 1986-01-29
Also published as: HU188394B; DE3336862A1; RO89767A; HUT35350A; CS258026B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine optimale Schwingungs-Daempfungscharakteristik fuer besonders leichte und hochtourige Waschvollautomaten. Der Zweck der Erfindung besteht darin, dass bei Bewegung der schwingenden Einheit in Richtung Standflaeche des Waschvollautomaten eine groessere Reibkraft erzeugt wird als umgekehrt. Mit Erhoehung der Daempfungsintensitaet in Richtung Standflaeche werden selbst bei niedriger schwingender Masse Resonanzueberhoehungen weitestgehend eingeschraenkt, ohne dass die Standfestigkeit sowohl im Resonanzbereich als auch im stationaeren Bereich beeintraechtigt wird. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass auf dem Stoessel ein axial begrenzt beweglicher Gleitkoerper angeordnet ist, auf dessen Umfang Kugeln angeordnet sind, welche an der konischen Innenflaeche des Reibungskolbens anliegen. Die Erfindung ist fuer alle schwingungsgedaempften Maschinen und Geraete einsetzbar. Fig. 1The invention relates to an optimal vibration damping characteristic for particularly light and high-speed automatic washing machines. The purpose of the invention is that a larger frictional force is generated when the oscillating unit moves in the direction of the floor space of the automatic washing machine than vice versa. With an increase in the intensity of the emanation in the direction of the footprint, resonance peaks are largely restricted, even at low oscillating masses, without the stability being impaired both in the resonance range and in the stationary range. According to the invention, this is achieved in that an axially limited movable sliding body is arranged on the bobbin, on the circumference of which balls are arranged, which rest against the conical inner surface of the friction piston. The invention can be used for all vibration-damped machines and devices. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung . . Title of the invention . ,

Eeibungsdampfer für schwingungsgedämpfte Maschinen und Geräte, insbesondere TrommelwaschmaschinenSteaming steamers for vibration-damped machines and devices, in particular drum washing machines

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die -Erfindung bezieht sich auf einen Beibungsdämpfer für schwingungsgedämpfte Maschinen und Geräte, insbesondere Trommelwaschmaschinen, bestehend aus einem zylindrischenThe invention relates to a Beibungsdämpfer for vibration-dampened machinery and equipment, in particular drum washing machines, consisting of a cylindrical

Gehäuse und einem axial verschiebbaren Stößel· 10Housing and an axially movable plunger · 10

Charakteristik der bisher bekannten technischen Lösungen Derartige Reibungsdämpfer sind in der Form bekannt, daß mittels einer am zylindrischen Gehäuse befestigten geschlitzten Eeibbuchse und einem darauf geschobenen Gummiring an dem darin koaxial beweglichen Stößel eine mehr oder weniger konstante und definierte Reibkraft erzeugt wird (DB-OSI 724 1987, DE-GM 750 8991), oder daß die Reibkraft zwischen einem am Stößel befestigten Reibungskolben und der Gehäusewand erzeugt wird (DE-GM 752 6781). Diese Reibungsdämpfer besitzen den Nachteil, daß die gesamte Reibung an einer eng begrenzten Stelle entsteht und dadurch sich relativ hohe Temperaturen an den Reibungsflächen ergeben, die wiederum die Lebensdauer und die Reibkonstanz negativ beeinflussen. Des weiteren ist die nur für den kritischen Bereich ünbedingt erforderliche Reibkraft auch im stationären Bereich . in voller Höhe noch vorhanden, woraus sich negative Auswirkungen hinsichtlich der Geräusch- und Wärmeentwicklung ergeben· . . Characteristics of the hitherto known technical solutions Such friction dampers are known in the form that a more or less constant and defined frictional force is generated by means of a slotted Eeibbuchse attached to the cylindrical housing and a rubber ring pushed thereon on the coaxial movable plunger (DB-OSI 724 1987 , DE-GM 750 8991), or that the frictional force between a piston attached to the ram friction piston and the housing wall is generated (DE-GM 752 6781). These friction dampers have the disadvantage that the entire friction occurs at a narrow location and thereby relatively high temperatures result on the friction surfaces, which in turn negatively affect the life and the friction constant. Furthermore, the friction force required only for the critical area is also in the stationary range. still present in full, resulting in negative effects in terms of noise and heat development ·. ,

- Zur Vermeidung dieser negativen Auswirkungen muß die maximal einstellbare Reibkraft weit unter der für eine im kritischen Bereich optimalen Dämpfung erforderlichen Reibkraft liegen·To avoid these negative effects, the maximum adjustable frictional force must be far below the frictional force required for optimum damping in the critical region.

Dies hat aber· wiederum den Nachteil, daß mit diesen Dampfern keine hohe Dämpfungsintensität im Hesonanzbereich erreicht werden kann. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurde ein amplitudenabhängiger Dämpfer geschaffen, mit dem mittels eines auf dem Stößel begrenzt verschiebbaren Reibungskolbens für den stationären Bereich eine niedrige Beibkraft erzeugt wird (DD 142 911)»However, this again has the disadvantage that with these steamers no high attenuation intensity in the resonant range can be achieved. To eliminate these disadvantages, an amplitude-dependent damper has been created with which a low Beibkraft is generated by means of a limited on the plunger sliding friction piston for the stationary area (DD 142 911) ».

Dieser Dämpfer hat jedoch den Nachteil, daß der Übergang stoßweise erfolgt, womit eine Erregung zugunsten von Geräuschentwicklung und Standunsicherheit gegeben ist. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden Dämpfer geschaffen, bei welchen ein auf dem Stößel begrenzt verschiebbarer Heibungskolben spreizbar mit einem Konus versehen ist, wobei sowohl der Konus als auch der Eeibungskolben mit den Federkräften der auf dem Stößel angeordneten Federelemente beaufschlagt werden (DD F 16 F/24-2 8382).However, this damper has the disadvantage that the transition is intermittent, creating an excitement in favor of noise and uncertainty is given. To eliminate these disadvantages damper were created in which a limited on the plunger displaceable heating piston is spreadable with a cone, wherein both the cone and the firing piston with the spring forces of the plunger arranged on the spring elements are acted upon (DD F 16 F / 24 -2 8382).

Dieser Dämpfer bedarf auch einer Verbesserung hinsichtlich der Dämpfungseffektiv!tat, da die Torteile der Richtungsabhängigkeit durch die ungünstigen Reibverhältnisse zwischen Konus und Reibungskolben nicht oder nur teilweise wirksam werden·This damper also requires an improvement with regard to the damping effect, since the door parts of the directional dependence are not or only partially effective due to the unfavorable friction conditions between the cone and the friction piston.

Object of the invention

Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, eine für besonders leichte und hochtourige Waschvollautomaten optimale Schwingungs-Dämpfungscharakteristik zu erreichen.The aim of the invention is to achieve an optimal vibration damping characteristic for particularly light and high-speed automatic washing machines.

Explanation of the essence of the invention

. Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, daß bei Bewegung der- schwingenden 'Einheit in Richtung Standfläche des Waschvollautomaten eine größere Reibkraft erzeugt wird als umgekehrt·, The technical problem to be solved by the invention is that a larger frictional force is generated when the oscillating unit moves in the direction of the standing surface of the automatic washing machine than vice versa.

Mit der Erhöhung der Dämpfungsintensität in Richtung Standfläche werden selbst bei niedriger .schwingender Masse Resonanzüberhöhungen weitestgehend eingeschränkt, ohne daß die Standfestigkeit sowohl im Resonanzbereich als auch im stationären Bereich herabgesetzt wird.With the increase of the attenuation intensity in the direction of the footprint, resonance peaks are largely limited even at low vibrating mass, without the stability is reduced both in the resonance range and in the stationary range.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf dem Stößel ein axial begrenzt beweglicher Gleitkörper angeordnet ist, auf dessen Umfang Kugeln angeordnet sind, welche an der konischen Innenfläche des Reibungskolbens anliegen·According to the invention this is achieved in that an axially limited movable sliding body is arranged on the plunger, on the circumference of which balls are arranged, which rest against the conical inner surface of the friction piston.

Sin weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Gleitkörper als ein an einer Stelle unterbrochener elastischer Singkörper ausgebildet ist, dessen äußere Mantelfläche eine umlaufende Eehle mit einem größeren als der Kugelradius versehenen Kehlradius besitzt.Sin another feature of the invention is that the sliding body is formed as an interrupted at a position elastic singing body, the outer surface has a circumferential Eehle with a greater than the ball radius provided Kehlradius.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist, daß der Reibkoeffizient zwischen Gehäuse und Reibbelag größer ist, als der Reibkoeffizient zwischen Gleitkörper und Stößel. 'Erfinderisch ist ferner, daß die Summe von Reibkraft zwisehen Stößel und Gleitkörper plus Pederkraftdifferenz zwischen beiden Federelementen kleiner als die Reibkraft zwischen Reibbelag und Gehäuse innerhalb der Wegbegrenzungen und gleich der Reibkraft zwischen Reibbelag und Ge- - häuse an den Wegbegrenzungen ist,Another feature of the invention is that the coefficient of friction between the housing and friction lining is greater than the coefficient of friction between the slider and plunger. 'Inventive is further that the sum of friction force zwisehen plunger and sliding body plus Pederkraftdifferenz between two spring elements is smaller than the frictional force between friction lining and housing within the travel limits and equal to the frictional force between the friction lining and - housing at the travel limits,

Ausführungsbe ispielAusführungsbe ispiel , .

Die Erfindung soll anhand eines lusfuhrungsbeispiels erläutert werden.The invention will be explained with reference to a Lusfuhrungsbeispiels.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Pig. 1 eine Schnittdarstellung des Reibungsdämpfers inIn the accompanying drawings show: Pig. 1 is a sectional view of the friction damper in FIG

Mittelstellung Ij¹Ig, 2 eine Schnittdarstellung des Reibungsdämpfers inMiddle position Ij ¹ Ig, 2 a cross section of the friction damper in

ibwärt ss teilungibwärt ss division

Fig. 3 eine Schnittdarstellung- des Reibungsdämpfers in . iiifw art ss teilung... .... ._ .Fig. 3 is a Schnittdarstellung- of the friction damper in. iiifw art ss division ... .... ._.

Fig. 4. Arbeitskennlinie des Reibungsdämpfers imFig. 4. Working characteristic of the friction damper in

Resonanzbereich Pig· 5 Ärbeitskennlinie des Reibungsdämpfers im stationären Bereich·Resonance range Pig · 5 Work characteristic of the friction damper in the stationary area ·

Die Fig. 1 stellt den Reibungsdämpfer in seiner Mittelstellung dar. Das Gehäuse 1 nimmt die Führungsbuchse 2 auf. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Reibungskolben 5 auf dem Stößel 3 angeordnet. Auf dem Stößel 3 ist ein Gleitkörper 11 so angeordnet, daß dieser mittels eines Federelementes 8Fig. 1 illustrates the friction damper in its center position. The housing 1 receives the guide bush 2. Within the housing 1, a friction piston 5 is arranged on the plunger 3. On the plunger 3, a slider 11 is arranged so that this by means of a spring element. 8

die in seiner Kehle befindlichen Kugeln.7 gegen die konische «the balls in his throat.7 against the conical

Innenfläche des Reibungskolbens 5 preßt. Mittels eines weiteren Federelementes 9» welches zwischen dem Reibungskolben und der unteren Scheibe 10 angeordnet ist, wird eine Mittelstellung erreicht, bei welcher auf Grund der Federvorspannung einerseits die mittlere. Reibkraft zwischen Gehäuse 1 und Reibbelag 6 und andererseits die mittlere Reibkraft zwischen Stößel 3 und Gleitkörper 11 erzeugt wird» Die Reibkraftverluste an den konischen Flächen sind durch die Kugelzwischenlagerung- sehr gering und können vernachlässigt werden, so daß bei laufender Änderung der Federkraft des Federelementes 8 ständig eine kleine Rollbewegung an den konischen Flächen des Reibungskolbens 5 sowie in der Kehle des Gleitkolbens 11 möglich ist.Inner surface of the friction piston 5 presses. By means of a further spring element 9 which is arranged between the friction piston and the lower plate 10, a center position is reached, in which on the one hand, the middle due to the spring bias. Frictional force between the housing 1 and friction lining 6 and on the other hand, the average frictional force between the plunger 3 and slider 11 is generated »The Reibkraftverluste the conical surfaces are by Kugelzwischenlagerung- very low and can be neglected, so that constantly changing the spring force of the spring element 8 a small rolling movement on the conical surfaces of the friction piston 5 and in the throat of the sliding piston 11 is possible.

Mittels der bei Verschiebung entstehenden Federkraftdifferenzen der Federeiemente 8 und 9 plus der jeweils anliegenden Reibkraft zwischen Stößel 3 und Gleitkolben 11 erfolgt ein Reibschlußdurchbruch zwischen Reibbelag 6 und Gehäuse 1, womit ein stoßfreier Übergang zwischen kleiner und großer Reibkraft erfolgt.By means of the resulting upon displacement spring force differences of Federeiemente 8 and 9 plus the applied frictional force between plunger 3 and slide piston 11 is a Reibschlußdurchbruch between the friction lining 6 and housing 1, whereby a bumpless transition between small and large friction force.

Bei Abwärtsbewegung des Stößels ,3 (Fig.2) vergrößert sich die Kraft im Federelement 8, womit sich gleichzeitig die Spreizkräfte an den konischen Flächen des Reibungskolbens 5 vergrößern. Der Gleitkolben 11 wird stärker auf dem Stößel 3 zusammengedrückt, wogegen der Reibungsk'olben 5-stärker ge-- spreizt wird. Damit erhöhen sich entsprechend die ReibkräfteDuring downward movement of the plunger, 3 (Figure 2) increases the force in the spring element 8, which at the same time enlarge the spreading forces on the conical surfaces of the friction piston 5. The sliding piston 11 is compressed more strongly on the plunger 3, whereas the friction piston 5 is spread more strongly. This increases accordingly the frictional forces

bis zur Berührung der Wegbegrenzungen 12.until the contact limits of the road 12.

Bei Aufwärtsbewegung des Stößels 3 (Fig. 3) verkleinert sich die Kraft im Federelement 8, womit gleichzeitig die Spreizkräfte an den konischen Flächen des Reibungskolbens 5 nachlassen»Upon upward movement of the plunger 3 (FIG. 3), the force decreases in the spring element 8, whereby at the same time the spreading forces on the conical surfaces of the friction piston 5 diminish.

Damit reduzieren sich die Reibkräfte bis zur Berührung der Wegbegrenzungen 13·This reduces the frictional forces to the touch of the travel limits 13 ·

Für den Einsatz in einem Waschvollautomaten entsprechen die Abstände zwischen den Wegbegrenzungen 12 und 13 den maximal auftretenden Stößelbewegungen im stationären Schwingungsbereich des Waschvollautomaten. In diesem Bereich erfolgt eine totale TJnwuchtkompensation durch die schwingende Masse, welche eine Dämpfung erübrigtFor use in a washing machine, the distances between the travel limits 12 and 13 correspond to the maximum occurring plunger movements in the stationary vibration range of the automatic washing machine. In this area there is a total Tjnwuchtkompensation by the oscillating mass, which eliminates a damping

An dieser Stelle hat der Gleitkolben 11 nur die Aufgabe, den Stößel 3 gemeinsam mit der Führungsbuchse 2 zu führen· Die vorhandenen Reibkräfte zwischen Gleitkolben 11 und Stößel 3 und Führungsbuchse 2 und Stößel 3 sind gering und selbst bei hohen Schleuderdrehzahlen hinsichtlich Erregung, Erwärmung, Verschleiß und Drehzahlverluste unproblematisch· Beim Hochlauf wird ein sogenannter Resonanzbereich durchfahren, welcher im allgemeinen zwischen 2 und 4 Hz liegt. Bei den bekannten Dämpfungseinrichtungen sind die Resonanzamplitüden 2-3fach größer als die stationären Amplituden. Sine Einschränkung der Resonanzamplituden mittels einer effektiven Dämpfung bedeutet geringere Masse und Abmessungen des Waschvollautomaten· Dies wird hierbei durch die erheblich größeren Reibkräfte bei Bewegung des Reibungskolbens 5, welcher infolge über die Wegbegrenzungen 12 und I3 hinausgehende Stößelbewegungen mitgenommen wird, erreicht. At this point, the sliding piston 11 only has the task to perform the plunger 3 together with the guide bushing 2 · The existing friction forces between sliding piston 11 and plunger 3 and guide bushing 2 and plunger 3 are low and even at high spin speeds with respect to excitation, heating, wear and speed losses unproblematic · During startup, a so-called resonance range is passed through, which is generally between 2 and 4 Hz. In the known damping devices, the resonance amplitudes are 2-3 times greater than the stationary amplitudes. Sine limitation of the resonance amplitudes by means of an effective damping means lower mass and dimensions of the automatic washing machine. This is achieved by the considerably larger frictional forces during movement of the friction piston 5, which is carried along as a result of plunger movements exceeding the travel limits 12 and 13.

Claims

- 5 Srfindungsanspruche

1. Friction dampers for vibration damping © Machines and appliances, in particular drum washing machines, consisting., Of a cylindrical housing (1) provided with guide bushes (2) and a ram (3) provided with an expandable friction piston (5), the friction piston (5) is axially movable relative to the plunger (3), characterized in that on the plunger (3) an axially movable sliding body (11) is arranged on the circumference of balls (7) are arranged, which at the conical inner surfaces of the friction piston (5 ) issue.

2. Friction damper for vibration damped machinery and equipment according to item 1, characterized in that the sliding body (11) is formed as interrupted at a point elastic ring body whose outer surface has a circumferential groove whose radius is greater than the ball radius.

3. Friction damper for vibration-damped machines and devices according to item 1 and 2, characterized in that the coefficient of friction between the housing (1) and friction lining (6) is greater than der'Reibkoeffizient between sliding body (11) and plunger (3).

4 ·· Friction damper for vibration damped machines and devices according to items 1 to 3 »characterized in that the sum of frictional force between plunger (3) and sliding body (11) plus! Spring force difference between both spring elements (8) and (9) is smaller than the frictional force between the friction lining (6) and the housing (1) within the / (delimitations (12) and 03) and is equal to the heating force between the friction lining (6) and the housing (1) on the weave boundaries (12) and (13).
For this 4 pages drawings.